"Albatross": Wie Militär-Drohnen möglichst lange in der Luft bleiben sollen
Militärische Drohnen sollen möglichst wenig Energie verbrauchen, um lange in der Luft bleiben zu können. Von Vögeln lassen sich dazu Flugstrategien übernehmen.
Mit Segelflugdrohnen wollen die Wissenschaftler autonomes Segelfliegen erforschen.
(Bild: UTEP)
In dem von der Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) geförderten Projekt "Albatross" untersuchen Wissenschaftler der University of Texas in El Paso (UTEP) Strategien, wie militärische Drohnen mit wenig Energieaufwand möglichst lange in der Luft bleiben können. Dabei wollen die Forscher herausfinden, wie Flugstrategien von Vögeln übernommen werden können, die besonders lange und über weite Strecken segeln können, ohne mit den Flügeln zu schlagen.
Manche Vögel mit größerer Flügelspannweite, wie etwa Albatrosse, können weite Strecken mit geringem Kraftaufwand zurücklegen. Sie nutzen dazu gemeinhin Thermik aus, die entsteht, wenn die Sonne die Erde erwärmt und warme Luftmassen aufsteigen. Gleitet ein Vogel langsamer als die Luft aufsteigt, sorgt die aufsteigende Luft für den Auftrieb des Vogels.
Vögel bewegen sich zwischen fallenden und aufsteigenden Luftströmungen. Dadurch können sie lange Strecken überwinden, ohne mit den Flügeln schlagen zu müssen und entsprechend Energie zu verbrauchen. Die Forscher der UTEP wollen das künftig für Flächendrohnen nutzen, um sie mit wenig Energieaufwand möglichst lange in der Luft halten zu können. Das Problem dabei ist jedoch, diese Luftströmungen aufzuspüren, denn sie sind klein, kurzlebig, zufällig und werden von herkömmlichen Wettermodellen nicht erfasst, erklärt John Bird, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der UTEP und Mitglied des "Albatross"-Forschungsprojektes.
Autonomes Segelfliegen
Die Wissenschaftler wollen deshalb zunächst der Frage nachgehen, wie sie diese unbekannten Faktoren inklusive potenzieller Energieeinsparungen ermitteln und entsprechend in einen Flugplan für das autonome Segelfliegen überführen können. Untersuchungen dazu in der Vergangenheit sind nicht besonders weit gekommen. Deren Erkenntnisse konnten bisher nicht ausreichend auf Langstreckenflüge mit Drohnen übertragen werden. Das hoffen die Wissenschaftler nun zu ändern. Sie beabsichtigen, die Limitierung der Reichweite von Drohnen aufzuheben, indem sie ihren Energiebedarf reduzieren. Denn die unbemannten Flugzeuge sind stark auf mitgeführte, gespeicherte Energie angewiesen, um sie in der Luft zu halten. Durch das Übernehmen von Aufwindstrategien von Vögeln könnte das drastisch reduziert und etwa militärische Drohnen länger am Stück in der Luft gehalten werden, ohne dass ein zu hoher Energiebedarf anfällt.
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Die Erkenntnisse könnten dann auch auf andere Luftfahrzeuge übertragen werden, also nicht nur auf solche mit militärischer Nutzung. Mit solchen unbemannten Drohnen könnten beispielsweise Gebiete zur Umweltüberwachung oder bei Katastropheneinsätzen kontrolliert werden.
(olb)
